O papel do nitrato de cálcio na mineralização precoce de hidroxiapatita durante a síntese sol-gel de vidros do tipo 58S e seus efeitos sobre bioatividade e adsorção de proteínas
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFS |
Texto Completo: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19437 |
Resumo: | The early mineralization of hydroxyapatite during the synthesis of bioactive glasses derived from sol-gel synthesis has been frequently reported in the literature. To date, there is no consensus on how this early mineralization occurs and whether it can affect the subsequent biological behavior of the glass. In this work, we explored the time effect of the calcium precursor addition and alkoxide hydrolysis on this early mineralization process, and the consequent bioactivity and protein adsorption capacity of a 58S glass (58SiO2-33CaO-9P2O5, wt. %). It was demonstrated that the addition of calcium nitrate after the alkoxide hydrolyses produced a heterogeneous microstructure in which Ca2+-rich regions promoted the formation of nanocrystalline hydroxyapatite domains during heat treatment in a devitrification-like process. This microstructure resulted in an increased albumin adsorption capacity. Conversely, bioactivity was not significantly affected by this early mineralization process. Thus, it is concluded that, although bioactivity cannot be affected by this early hydroxyapatite mineralization, the microstructure of the glass and its protein adsorption capacity can be modulated by the moment at which calcium nitrate is added to the sol-gel synthesis. |
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Oliveira, Jéssica Fernanda RibeiroSantos, Euler Araujo dos2024-07-05T17:14:49Z2024-07-05T17:14:49Z2024-02-16OLIVEIRA, Jéssica Fernanda Ribeiro. O papel do nitrato de cálcio na mineralização precoce de hidroxiapatita durante a síntese sol-gel de vidros do tipo 58S e seus efeitos sobre bioatividade e adsorção de proteínas. 2024. 90 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19437The early mineralization of hydroxyapatite during the synthesis of bioactive glasses derived from sol-gel synthesis has been frequently reported in the literature. To date, there is no consensus on how this early mineralization occurs and whether it can affect the subsequent biological behavior of the glass. In this work, we explored the time effect of the calcium precursor addition and alkoxide hydrolysis on this early mineralization process, and the consequent bioactivity and protein adsorption capacity of a 58S glass (58SiO2-33CaO-9P2O5, wt. %). It was demonstrated that the addition of calcium nitrate after the alkoxide hydrolyses produced a heterogeneous microstructure in which Ca2+-rich regions promoted the formation of nanocrystalline hydroxyapatite domains during heat treatment in a devitrification-like process. This microstructure resulted in an increased albumin adsorption capacity. Conversely, bioactivity was not significantly affected by this early mineralization process. Thus, it is concluded that, although bioactivity cannot be affected by this early hydroxyapatite mineralization, the microstructure of the glass and its protein adsorption capacity can be modulated by the moment at which calcium nitrate is added to the sol-gel synthesis.A mineralização precoce da hidroxiapatita (HAp) durante a síntese de vidros bioativos derivados da síntese sol-gel tem sido frequentemente relatada na literatura. Até o momento, não há consenso sobre como essa mineralização precoce ocorre e se ela é capaz de afetar o comportamento biológico subsequente do vidro. Neste trabalho, explorou-se como o momento de adição do precursor nitrato de cálcio na síntese sol-gel, em relação à hidrólise dos precursores alcóxidos, afetam essa mineralização e suas consequências sobre a bioatividade e capacidade de adsorção de proteínas de um vidro 58S (58SiO2-33CaO-9P2O5, % mássica). Foi demonstrado que a adição do nitrato de cálcio após a hidrólise dos alcóxidos produziu uma microestrutura heterogênea na qual regiões ricas em Ca2+ promoveram a formação de domínios de HAp nanocristalina na rede vítrea durante o tratamento térmico, num processo semelhante à desvitrificação. Essa microestrutura resultou também no aumento da capacidade de adsorção de albumina pelo vidro. Apesar disso, a bioatividade não foi significativamente afetada por este processo de mineralização precoce. Assim, conclui-se que, apesar da bioatividade não ser afetada pela mineralização precoce de HAp, a microestrutura do vidro e sua capacidade de adsorção de proteína pode ser modulada pela escolha do momento em que o nitrato de cálcio é adicionado à síntese sol-gel em relação à hidrólise dos alcóxidos.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESSão CristóvãoporVidroAdsorçãoComponentes bioativosVidro bioativoAdsorção de proteínasBioatividadeNanohidroxiapatitaSíntese sol-gelBioactive glassProtein adsorptionSol-gel synthesisBioactivityNanohydroxyapatiteENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICAO papel do nitrato de cálcio na mineralização precoce de hidroxiapatita durante a síntese sol-gel de vidros do tipo 58S e seus efeitos sobre bioatividade e adsorção de proteínasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/19437/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALJESSICA_FERNANDA_RIBEIRO_OLIVEIRA.pdfJESSICA_FERNANDA_RIBEIRO_OLIVEIRA.pdfapplication/pdf9257852https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/19437/2/JESSICA_FERNANDA_RIBEIRO_OLIVEIRA.pdf1863d6da29d73b27fc499c8116867af6MD52riufs/194372024-07-05 14:14:54.931oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2024-07-05T17:14:54Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false |
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The early mineralization of hydroxyapatite during the synthesis of bioactive glasses derived from sol-gel synthesis has been frequently reported in the literature. To date, there is no consensus on how this early mineralization occurs and whether it can affect the subsequent biological behavior of the glass. In this work, we explored the time effect of the calcium precursor addition and alkoxide hydrolysis on this early mineralization process, and the consequent bioactivity and protein adsorption capacity of a 58S glass (58SiO2-33CaO-9P2O5, wt. %). It was demonstrated that the addition of calcium nitrate after the alkoxide hydrolyses produced a heterogeneous microstructure in which Ca2+-rich regions promoted the formation of nanocrystalline hydroxyapatite domains during heat treatment in a devitrification-like process. This microstructure resulted in an increased albumin adsorption capacity. Conversely, bioactivity was not significantly affected by this early mineralization process. Thus, it is concluded that, although bioactivity cannot be affected by this early hydroxyapatite mineralization, the microstructure of the glass and its protein adsorption capacity can be modulated by the moment at which calcium nitrate is added to the sol-gel synthesis. |
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